焦化生产工艺流程课件

焦化生产工艺简介

备煤一车间刘毅

安全注意事项河北旭阳焦化有限公司简介

河北旭阳焦化有限公司目前拥有7座焦炉，其中60孔JNDK43-99D焦炉3座，60孔JNDK55-05F焦炉2座，60孔JND6.25-07焦炉2座。焦炭、焦油、粗苯、硫铵产能如下表所示：

产品名称产量分区年产一期二期三期焦炭（万吨）375120120135焦油（万吨）13.54.24.35.0粗苯（万吨）3.91.31.31.3硫铵（万吨）3.471.091.151.23

煤场存煤能力，其中：备煤一车间020库煤场面积约7万㎡,最大存煤量约8万吨，备煤二车间二期煤场面积约6.4万㎡,三期煤场面积约7.5万㎡，最大存煤量约15万吨。焦化生产工艺图原料煤场配煤煤的粉碎煤塔高温干馏捣固装煤加热管理装车筛分分级运焦熄焦电捕焦炭出厂荒煤气澄清槽硫酸铵饱和器鼓风加压气液分离器初冷器出厂煤焦油脱苯洗苯终冷包装粗苯出厂出厂净煤气回炉净煤气送往甲醇HPF法脱硫硫膏外售脱硫液提盐第一部分备煤工艺第一节备煤工艺简介1、汽运来煤磅房煤场堆取料机皮带2、火运来煤螺旋卸皮带堆取料机配煤仓配煤盘皮带粉碎机皮带炼焦煤塔河北旭阳现用煤种大的方面来分主要有四种：气煤、肥煤、焦煤和瘦煤。老厂020库可存煤8万吨，旧煤场可存煤5万吨。园区机械化煤场可存煤15万吨。化验化验第二节备煤工艺主要要点1、煤场管理岗位工艺指标保证炼焦煤不过期不变质，做到先来先吃，贮存日期不超过三个月，每季度彻底清理一次。做到平铺直取，不同煤种标牌显示，分开存放。保证不混煤，煤中大块及杂物及时捡出。2、堆取料机岗位园区现有两台堆取料机，生产能力：堆料1200t/h，取料800t/h；堆料高度：轨上11.5米，轨下1.5米；回转半径：30米；回转角度：正负100度（一般不超90度）。3、配煤盘岗位

1）、在手动状态下，开车后待下煤均匀后跑盘验证下煤量，通过调节变频调节下煤量。

2）、在自动状态下，在电脑显示数据稳定后进行跑盘验证，保证实际下料量和理论下料量吻合。

3）、配煤合格率>95%。4、粉碎机岗位1）、煤的粉碎细度3mm以下占85%以上。2）、配合煤水分控制在9～12%。5、皮带岗位严格开车顺序，开车时按先上后下，停车时按先下后上的顺序。1－输送带2－上托辊3－缓冲托辊4－料斗5－导料挡板6－改向滚筒7－螺旋拉紧装置8－尾架9－空段清扫器10－下托辊11－中间架12－弹簧清扫器13－头架14－传动托辊15－头罩堆取料机配煤核子秤圆盘给料机除铁器、金属探测仪粉碎机第二部分炼焦工艺第一节炼焦工艺简介焦炉简介：河北旭阳年产焦炭200万吨，现有焦炉JNDK43-99D三座、JNDK55-05F两座。

JNDK43-99D

炭化室60孔/炉立火道28个/燃烧室单炉产量18吨/炉

JNDK55-05F炭化室60孔/炉立火道32个/燃烧室单炉产量29吨/炉

JND6.25-07炭化室60孔/炉立火道34个/燃烧室单炉产量34吨/炉三室两区五大车：炭化室、燃烧室、蓄热室，斜道区、炉顶区，捣固装煤车、推焦车、除尘车、拦焦车、熄焦车。摇臂给料机捣固装煤车推焦车炭化室高温干馏焦炭荒煤气拦焦车熄焦塔放焦台运输皮带筛焦焦仓出厂煤塔消烟除尘车大气配合煤熄焦车化产车间上升管集气管吸气管烟尘捣固装煤车推焦车消烟除尘车拦焦车熄焦车凉焦台熄焦塔喷淋装置第二节炼焦工艺主要要点1、交换机岗位

1）、焦炉加热气用回炉煤气与甲醇驰放气的混合气，两种气体的比例是根据炼焦加热热值要求来执行。

2）、每30分钟交换一次，交换工作完成后，遛烟道路线从交换机端焦侧开始，机侧返回5-6分钟完成。

3）、按车间要求及时调节煤气流量、压力和吸力，并按规定保持好加热制度。2、测温岗位

1）、使用远红外线测温仪按车间规定的测温制度，定期真实准确地完成测温工作和临时的测温项目。

2）、根据车间所制定的标准温度，将异常燃烧室炉号及时反馈给调火工，以便及时地调整炉温。3、调火岗位

1）、根据测温记录，及时调整炉温，保证焦炉各部温度、压力及各种系数、耗热量达到规定指标，保证焦炭质量、化产品质量、产量、收率等控制指标。

2）、按规定及时准确测量调整各部温度、压力、炉长、钢柱曲线等，维护好焦炉加热设备及护炉铁件、交换系统设备、水封、预热器等，保证不因调火工作而破坏炉体。

3）、按规定执行各部位的温度与压力控制指标。4、上升管岗位

1）、负责上升管、桥管、翻板座清扫，要保证上升管、桥管畅通。

2）、集气管温度：80—９０℃。

3）、氨水压力：0.3—0.4MPa。5、五大机车岗位

1）、捣固装煤车、推焦车、除尘车、拦焦车、熄焦车。

2）、装煤高度：一系为3.8—3.95米，二系为5.10—5.20米，二系为5.90米。

3）、推焦串序：一系为9—2串序，二系为5—2串序，三系为5—2串序6、推焦顺序、推焦计划，K1、K2、K3的意义及计算：推焦计划是为了保证各炭化室结焦时间一致，使整个炉组出炉时间准时，定时对设备进行预防性维修而编制的焦炉各个炭化室的推焦顺序及时间。公司4.3米捣固焦炉采用9-2串序，5.5米捣固焦炉采用5-2串序,6.25米捣固焦炉采用5-2串序。K1推焦计划系数，表示M——班计划推焦炉数，A1——计划与实际接焦时间相差±5分钟以上的炉数K2推焦执行系数，表示N——班实际推焦炉数，A2——超过计划推焦时间±10分钟以上的炉数，M——班计划推焦炉数K3推焦总系数，表示煤气导入与废气导出流程干燥热解粘结熔融固化收缩

焦炭传热放热化学反应煤的结焦过程干燥<120℃，内在水份和外在水份的蒸发脱吸120℃-200℃，吸附在煤炭微孔结构中的气体析出热解200℃-300℃，形成CO，H2S等气体产物，并有微量焦油析出半焦300℃-500℃，大量析出焦油和煤气，烟煤胶质体转变成半焦收缩500℃-700℃，半焦热解，析出大量氢气，半焦收缩产生裂纹成焦750℃-1000℃，生成少量H2，最后半焦变为高温焦炭。室内结焦原理测温管

不同结焦时间炭化室内各层煤料的温度与状态室内结焦原理

各层处于结焦过程的不同阶段，总是在炉墙附近先结成焦炭而后逐层向炭化室中心推移，这就是所谓的成层结焦。炭化室中心面上炉料温度始终最低，因此结焦末期炭化室中心面温度（焦饼中心温度）可以作为焦饼成熟程度的标志，称为炼焦最终温度。煤种特点成焦特性配合煤中作用气煤（QM）挥发份高，粘结性低配入比例高时，块度小，强度低推焦容易，提高化产品产率肥煤（FM）粘结性高单独成焦时，块度小，强度低，横裂纹多，耐磨稍差增大配煤粘结性焦煤（JM）可单独成焦，最好的炼焦煤单独成焦时，焦炭块度大，裂纹少，耐磨好提高焦炭强度瘦煤（SM）粘结性不高配入比例高时，焦炭耐磨下降降低半焦收缩，增大块度1/3焦煤(1/3JM)粘结性高单独成焦时，块度小，强度低，增大配煤粘结性气肥煤(QF)挥发分和粘结性高单独成焦时，强度低增大配煤粘结性，化产品产量高贫煤（PM）没有粘结性不能成焦瘦化剂室内结焦原理单种煤的结焦特性

煤化程度低的褐煤热解过程不形成胶质体，仅发生剧烈分解，析出大量气体和焦油，无粘结性，形成的半焦呈粉状。加热到高温生成焦粉。

高变质的无烟煤的热解是一个连续析出少量气体的分解过程，即不能生成胶质体，也不能生成焦油。因此无烟煤不适于用干馏的方法进行加工。现阶段我公司主要使用煤种为气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、1/3焦煤，按一定配比混合炼焦室内结焦原理现代炭化室的缺点:结焦过程无法调节各阶段的加热缺点：加快焦饼收缩速度，不利半焦收缩，产生的裂纹多优点：提高弱粘结性的气煤、弱粘煤甚至长焰煤的粘结性，扩大了炼焦煤源室内结焦原理改变加热速度工艺条件对结焦过程的影响a、煤料细度室内结焦原理

同种煤:细度增加，焦炭强度上升，当细度达到某极限值后，继续增加时焦炭强度反而降低

不同煤:细度越高,焦炭强度越大。增加煤料表面积，提高胶质体吸附力，提高粘结性增加装炉煤的堆密度，使煤粒间隙减小，膨胀压力增大，填充间隙所需的液态物质减少，，可以改善煤的粘结性。堆密度的增大，使收缩应力增加，焦炭裂纹增加。因此，配气煤多时，采用增加堆密度的方法来提高焦炭的强度堆密度室内结焦原理

可添加高沸点沥青、无烟煤、焦粉

煤料粘结性不好时，可以加入沥青等粘结剂，增加结焦过程中的液相以改善粘结性。当煤料收缩性很大时，加入经细粉碎的无烟煤粉、焦粉等瘦化剂以减少收缩内应力，从而提高焦炭块度。添加物室内结焦原理图3–1焦炉炉体结构模型图焦炉结构a、焦炉砌体剖面图焦炉结构b、炭化室构造图焦炉结构c、燃烧室构造图焦炉结构砌筑中的炭化室和燃烧室焦炉结构从燃烧室排出的废气温度常高达1300℃左右，这部分热量必须利用。蓄热室的作用就是利用蓄积废气的热量来预热燃烧所需的空气和贫煤气。蓄热室通常位于炭化室的正下方，其上经斜道同燃烧室相连，其下经废气盘分别同分烟道、贫煤气管道和大气相通d、蓄热室结构焦炉结构砌筑中的蓄热室结构图焦炉结构九孔薄壁格子砖连通蓄热室和燃烧室的通道称为斜道。斜道位于蓄热室顶部和燃烧室底部之间，用于导入空气和煤气，并将其分配到每个立火道中，同时排出废气。2.1.5斜道区结构焦炉结构焦炉结构砌筑中的斜道结构图

炭化室盖顶砖以上部位即为炉顶区。炉顶区砌有装煤孔、上升管孔、看火孔、烘炉孔及拉条沟等。为减少炉顶区散热，改善炉顶区的操作条件，其不受压部位砌有隔热砖。焦炉炉顶一般都用粘土砖砌成。为了减少散热和改善炉顶操作条件，在炉顶区没有孔洞或不承受压力的部位，用绝热砖砌筑。炉顶表面应用耐磨性好的缸砖砌筑。2.1.6炉顶区区结构焦炉结构焦炉结构砌筑完成的炉顶区2.2气体途径焦炉结构煤气主管加减考克交换考克横排管一米管立火道废气盘小烟道蓄热室斜道立火道立火道斜道蓄热室小烟道废气盘分烟道烟囱总烟道2.2.1煤气流程2.2.1空气流程2.2.1废气流程2.2.4加热气体在炉内的流动方式

双联下喷式焦炉加热气体流动途径焦炉结构2.2.5双联火道、废气循环焦炉炉内气体流动示意图焦炉结构焦炉砌体的外部应按装护炉设备，如图5-3。这些设备包括：炉拄、保护板、纵横拉条、弹簧、炉门框、抵抗墙及机焦侧操作台等。

护炉设备装配简图1—拉条；2—弹簧；3—炉门框；4—炉柱；5—保护板；6—炉门挂钩焦炉结构2.3护炉铁件

Textinhere抵消温差及推焦应力机焦侧平台及集气管的支架护炉铁件的作用保证正常膨胀，每年5mm焦炉结构2.3护炉铁件

JNDK43-99DJNDK55-05FJND6.25-07FJN:焦耐院设计D:捣固焦炉K:超宽炭化室43：炭化室高度4.3m99：99年设计D:单热式焦炉JN:焦耐院设计D:捣固焦炉K:超宽炭化室55：炭化室高度5.5m05：05年设计F:复热式焦炉JN:焦耐院设计D:捣固焦炉6.25：炭化室高度6.25m07：07年设计F:复热式焦炉河北旭阳现有焦炉型号比较焦炉结构现我公司有4.3m焦炉、5.5m焦炉和6.25m焦炉三种，焦炉尺寸如下：炉型4.3m焦炉5.5m焦炉6.25m焦炉炭化室尺寸全长140801598017000有效长132801522016130平均宽500550530全高430055506170有效高410053006000锥度102040加热水平700810775单孔装煤量24t40.6t45.0t单孔产焦量17.2530.0033.25立火道孔数283234设计结焦时间22.525.526.5焦炉结构第三部分化产工艺第一节化产工艺简图化产工艺煤气流程示意图：气液分离器初冷器电捕鼓风机预冷塔脱硫塔煤气预热器

喷淋饱和器迷宫捕雾器终冷塔洗苯塔回炉甲醇外供管式炉制冷机发电1、得到有用的化学产品；2、便于煤气顺利地输送、储存和用户使用第二节回收目的萘：以固体结晶析出，堵塞设备和煤气管道；煤焦油：影响氨和苯族烃的回收；氨：形成铵盐堵塞管道，燃烧时产生的氧化氮污染大气硫化物：腐蚀设备和管道，生成的硫化铁会堵塞管道，拆开设备时遇空气会自燃；不饱和碳氢化合物（苯乙烯、茚等）能聚合为“液相胶”荒煤气净煤气氨煤焦油硫化氢苯族烃降温捕集降温酸吸收降温洗油吸收降温碱吸收煤气初冷冷却降温被吸收在一种溶剂（水、酸、洗油）中，在低温下溶解度大。在高温下为气态，在低温下为液态，从煤气中分离出来，第三节分离原理第四节煤气初冷从煤气中回收化学产品时多采用冷凝法、冷却法和吸收法，在较低温度下才能保证较高的回收率含有大量水汽的煤气体积大，所需管道、鼓风机能力较大在冷却过程中，大部分煤焦油和萘也被分离，部分硫化物、氰化物溶于冷凝液中，减少回收设备和设备腐蚀。煤气初冷的必要性：煤气初冷分两步进行：1、在集气管和桥管中用大量循环氨水喷洒，使煤气冷却到80-90℃；2、在煤气初冷器中冷却。冷却到25-35℃。风机工段工艺简图焦油渣剩余氨水循环氨水焦油荒煤气、焦油、氨水等气液分离器横管初冷器下段电捕焦油器低温冷却水煤气鼓风机横管初冷器上段脱硫工段循环氨水槽氨水泵焦炉桥管剩余氨水槽焦油储槽焦油渣车煤场配煤除油净化机地下槽蒸氨装置煤气氨水焦油焦油渣循环冷却水焦油库外销焦油机械化焦油氨水澄清槽风机工段主要设备离心式鼓风机机械化焦油氨水澄清槽第五节硫化氢和氰化物的危害燃烧生